Лиття алюмінію – це метод виробництва високоякісних деталей з високою точністю шляхом заливання розплавленого алюмінію в точно розроблену та прецизійно спроектовану штамп, форму або форму. Це ефективний процес виробництва складних, витончених, детальних деталей, які точно відповідають специфікаціям оригінального проекту.
Процес лиття алюмінію
1. Постійне лиття у форму
Значна частина витрат на лиття алюмінію у форму припадає на обробку та формування форми, яка зазвичай виготовляється із сірого чавуну або сталі. Формі надається геометрична форма розробленої деталі з урахуванням специфікацій та форми деталі, розділеної на дві половини. У процесі лиття половинки форми щільно закриваються таким чином, щоб не було повітря чи забруднюючих речовин. Форму нагрівають перед заливкою розплавленого алюмінію, який можна розливати, заливати або впорскувати.
Після завершення процесу форму дають охолонути, щоб алюмінієва деталь затверділа. Після охолодження деталь швидко виймають з форми, щоб запобігти утворенню дефектів.
Незалежно від того, наскільки простим може здаватися цей процес, це науково та технічно розроблений метод виробництва деталей у великих обсягах.
2. Лиття в піщані форми
Процес лиття в піщані форми передбачає ущільнення піску навколо багаторазової моделі, яка має форму, деталі та конфігурацію кінцевого виробу. Модель містить підйомники, які дозволяють заливати розплавлений метал у форму та подавати гарячий алюміній до виливок під час затвердіння, щоб запобігти пористості внаслідок усадки.
До складу літка входить литник, який дозволяє вставляти розплавлений метал у форму. Розміри літка трохи більші за виріб, щоб врахувати усадку під час процесу охолодження. Пісок має вагу та міцність, щоб підтримувати форму літка, і стійкий до взаємодії з розплавленим металом.
4. Вакуумне лиття під тиском Вакуумне лиття під тиском використовує герметичний корпус-дзвін, який має отвір для литника внизу та вакуумний вихід зверху. Процес починається із занурення литника під поверхню розплавленого алюмінію. У приймачі створюється вакуум, що створює різницю тиску між порожниною матриці та розплавленим алюмінієм у тиглі.
Різниця тисків змушує розплавлений алюміній підніматися по литнику в порожнину матриці, де він твердне. Матрица виймається з приймача, відкривається, і деталь викидається.
Контроль вакууму та різниці тисків між порожниною матриці та розплавленим алюмінієм дозволяє контролювати швидкість заповнення, необхідну для конструкції деталі та вимог до литника. Контроль швидкості заповнення покращує здатність визначати міцність готової деталі.
Занурення литника під поверхню розплавленого алюмінію гарантує, що розплавлений алюміній буде найчистішим сплавом без оксидів та шлаку. Деталі чисті та міцні з мінімальним вмістом сторонніх матеріалів.
5. Лиття за виплавлюваними моделями
Лиття за виплавлюваними моделями, також відоме як лиття за виплавленими моделями, починається з впорскування воску в матрицю для створення шаблону готового виробу. Вощені шаблони кріпляться до литника, утворюючи конфігурацію, подібну до дерева. Дерево кілька разів занурюється в суспензію, що утворює міцну керамічну оболонку навколо воскової форми.
Після того, як кераміка затвердіє та затвердіє, її нагрівають в автоклаві для завершення випалювання депарафіну. Щоб досягти бажаної температури оболонки, її попередньо нагрівають перед заповненням розплавленим алюмінієм, який заливається в литник і проходить через ряд жолобів і затворів у форми. Коли деталі затвердіють, кераміка знімається, залишаючи з'єднані між собою деталі, які потрібно вирізати з дерева.
6. Лиття з втраченої піни
Процес лиття за втраченою піною – це ще один тип лиття за виплавлюваними моделями, де віск замінюється пінополістиролом. Модель формується з полістиролу в кластерному вузлі, такому як литник та литники при лиття за виплавлюваними моделями. Полістирольні кульки впорскуються в нагріті алюмінієві форми під низьким тиском з додаванням пари для розширення полістиролу та заповнення порожнин.
Модель поміщають у щільно утрамбований сухий пісок, який віброущільнюють для усунення пустот або повітряних кишень. Коли розплавлений алюміній заливають у піщану форму, піна випалює, і формується виливок.
Загальні застосування лиття алюмінію
Завдяки чудовим фізичним та хімічним властивостям литий алюміній використовується в багатьох великих галузях промисловості. Ось кілька поширених застосувань цього матеріалу.
1. Медична галузь
Виробники медичних деталей покладаються на алюмінієві литі вироби завдяки їхній міцності та легкості при виготовленні протезів, хірургічних лотків тощо. Крім того, цей процес підходить для виготовлення складних і точних форм, чим відома галузь. Крім того, алюміній є відповідним матеріалом завдяки своїй стійкості до корозії, оскільки багато медичного обладнання контактує з рідинами організму.
2. Автомобільна промисловість
Виробники автомобільних деталей покладаються на алюмінієві литі вироби через їхню легкість без шкоди для міцності та довговічності. Як результат, це покращує паливну ефективність. Крім того, виготовлення автомобільних деталей складних форм за допомогою процесу лиття з алюмінію спрощується. Алюмінієві литі вироби підходять для виготовлення таких деталей, як гальма та кермові колеса.
3. Кулінарна галузь
Литий алюміній корисний у кулінарній промисловості завдяки своїй міцності, стійкості до корозії, легкій вазі та чудовій теплопровідності. Крім того, цей матеріал підходить для виготовлення посуду завдяки чудовій тепловіддачі, тобто він може швидко нагріватися та охолоджуватися.
4. Авіаційна промисловість
Алюмінієві деталі ідеально підходять для авіаційної промисловості завдяки своїй легкості та міцності. Їхня невелика вага дозволяє літаку використовувати менше палива, щоб перевозити більшу вагу.
Джерело:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Під редакцією Мей Цзян з MAT Aluminum
Час публікації: 26 липня 2023 р.
